CN103914035A - 用于机器人组的可配置的安全监控装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于具有至少一个机器人（1）的机器人组的安全监控装置，其具有用于对逻辑函数组进行配置的配置装置（4），该逻辑函数组具有至少一个第一逻辑函数，其中，将监控函数组的多个、特别是固定的预先设定数量的监控函数分别相互逻辑关联，其中这些监控函数根据机器人组的至少一个信号输入可以分别具有伤害状态、非伤害状态和错误状态，使得所述第一逻辑函数在逻辑函数的监控函数都不具有非伤害状态时具有响应状态；和/或至少一个第二逻辑函数，其中，监控函数组的多个、特别是固定的预先设定数量的监控函数分别相互逻辑关联，使得该第二逻辑函数在该逻辑函数的所有监控函数都具有伤害状态时具有响应状态。

Description

用于机器人组的可配置的安全监控装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于机器人组的可配置的安全监控装置和方法。

背景技术

对于具有一个或多个机器人的机器人组会根据运行中的实际情况，关于例如机器人的超速或侵犯保护空间、紧急停车的操作或者发生等进行安全监控。迄今为止，当当一种监控出现问题时会使整个机器人组安全地停止运行。

然而，这种特别是要以耗费相应的成本来恢复自动操作的停车原则上不是在任何情况下都是必需的。例如，当监控安全围栏门的传感器发生故障时，原则上仍可以继续执行调试操作或测试操作，在此，带有可操作确认键的操作人员位于机器人组的工作空间内部，即能够打开安全围栏门。

发明内容

本发明的目的在于改进对机器人组的安全监控。

本发明的目的通过一种具有如权利要求1所述特征的安全监控装置实现。权利要求8提出了一种利用这种安全监控装置对机器人组实行安全监控的方法，权利要求14和15提出了一种具有这种安全监控装置或者用于执行所述方法的计算机程序产品的机器人组。优选的扩展方案由从属权利要求给出。

根据本发明的一个方面，机器人组具有一个或多个优选包括六个或以上的运动轴的机器人，特别是工业机器人和/或轻型机器人。在一种扩展方案中，机器人组具有用于控制机器人的控制器，在此，将控制器设置或设计为，至少部分是中央控制器或者用于控制多个机器人和/或可以具有用于控制单一机器人的单独控制器。

在一种实施方式中，机器人组具有检测装置组，该检测装置组具有两个或以上的检测装置，用于特别是冗余地、优选多样化地检测各个一维或多维的安全参数。本发明意义上的检测装置特别可以是用于检测机器人组的一个或多个机器人的一个或多个关节、尤其是所有关节的姿态和/或速度。在一种扩展方案中，可以将检测装置用于检测特定于机器人的基准点、特别是TCP，机器人引导的工具等的位置、方向和/或速度。附加或替代地可以将检测装置设计用于检测紧急停车，特别是设计为紧急停止开关。附加或替代地可以将检测装置设计用于检测操作者对于使机器人组运动所发出的确认，特别是设计为优选三级的确认开关（Zustimm-Schalter）。附加或替代地可以将检测装置设计用于检测所选择的运行模式，特别是使机器人组自动执行预设程序的自动运行模式、可以使机器人组通过手动进行的调试运行模式、和/或使机器人组通过手动控制和/或减速执行预设程序的测试运行模式，特别是可以将其设计为运行模式选择开关。附加或替代地可以将一检测装置设计用于空间监控，特别是用于光学、热学、电容、电感和/或电磁地检测机器人组的机器人和/或障碍物、尤其是人员。附加或替代地可以将检测装置设计用于监控人员安全，特别是监控一个或多个安全围栏开口，尤其是门。附加或替代地可以将检测装置设计用于工具检测，特别是用于检测机器人控制的工具的存在、类型和/或工作状态。附加或替代地可以将检测装置设计用于检测特别是安全输入，尤其是安全信号输入。通过安全（信号）输入可以有利地实现更多的安全功能。

根据本发明的一个方面，用于这种机器人组的安全监控装置具有配置装置，用于配置逻辑函数组（Verknüpfungsfunktionsanordnung）。

本发明意义上的装置可以是硬件技术的和/或软件技术的，特别是一个或多个程序和/或程序模块，和/或具有优选与存储系统和/或总线系统数据连接或信号连接的、尤其是数字化的处理单元，特别是微处理单元，这些处理单元通过软件使所述程序（模块）运行或执行根据本发明的方法。

逻辑函数组具有一个或多个逻辑函数。在一种实施方式中，逻辑函数组可以具有可变数量的逻辑函数，或者由用户生成一个或多个逻辑函数。在另一种实施方式中，逻辑函数组可以具有固定的预设数量的逻辑函数，在此，在一种扩展方案中，用户可以选择激活或关闭其中的一个或多个逻辑函数。同样在一种实施方式中，还可以选择性地激活或关闭由用户生成的逻辑函数。

在逻辑函数组的至少一个、优选为多个、尤其是所有的逻辑函数中，分别有监控函数组中的多个监控函数彼此逻辑关联。在一种实施方式中，尤其是所有逻辑函数的监控函数的数量特别是对于所有的逻辑函数来说都是相同的，固定地预先设定和/或至少为两个，尤其是正好为三个。已经证实：通过最多三个彼此逻辑关联的监控函数就可以覆盖所有应用情况中的大部分，在此，同时可以对安全监控的复杂性并可由此对其可操作性以及错误率进行优化。

在根据本发明的一种实施方式中，如果在相关监控函数的数量例如固定预设为三个的逻辑函数中，例如只考虑其中的一个或两个监控函数，则可以设置虚拟监控函数（Dummy-Ueberwachungsfunktion），利用该虚拟监控函数特别是可以自动补足监控函数的预设数量，优选为默认地预先配置。

监控函数组的各个监控函数可以各自根据机器人组、特别是监控函数组的一个或多个信号输入具有第一状态、不同于第一状态的第二状态和不同于第一状态和第二状态的第三状态，在下文中在不失一般性的情况下将它们称为“伤害”或伤害状态，“非伤害”或非伤害状态以及“错误”或错误状态。在本文中函数的状态特别是指它的值。例如，可以通过标识符实现函数，这些标识符可选地具有第一值、第二值或第三值（例如“0”，“1”，“2”或“-1”等等）并定义函数的状态。

在一种实施方式中，当监控函数所对应的监控或通过该监控函数所实现的监控发生响应，或者由该监控函数监控的事件正在发生或已经发生，并特别是通过检测装置组正在检测到或已经检测到时，该监控函数具有伤害状态。例如，当紧急停车正在发生或已经发生或紧急停车监控发生响应时，紧急停车监控函数具有伤害状态。

相应地在一种实施方式中，当监控函数所对应的监控或通过该监控函数所实现的监控是有缺陷的并特别是通过检测装置组检测到时，该监控函数具有错误状态，例如紧急停车开关或其与安全监控装置的信号连接发生故障，例如发生双通道错误（Zweikanaligkeits-Fehler）并已检测到。

在一种实施方式中，如果或只要监控函数所对应的监控或通过该监控函数所实现的监控既不具有伤害状态也不具有错误状态，则该监控函数具有非伤害状态。同样在一种实施方式中，当监控函数所对应的监控或通过该监控函数所实现的监控主动检测到非伤害时，监控函数也可以具有非伤害状态，例如冗余的安全围栏门传感器通过两个通道发送相应的主动信号。相应地在一种实施方式中，如果或只要监控函数所对应的监控或通过该监控函数所实现的监控既不具有非伤害状态也不具有错误状态，则该监控函数可以具有伤害状态。

因此根据本发明的该方面，设置（至少）三值的监控函数。

在一种实施方式中，监控函数在一个或多个第一逻辑函数中各自相互逻辑关联，使得当逻辑函数的监控函数中没有或不是至少一个具有非伤害状态时，第一逻辑函数具有或仅具有响应状态：

其中，Zi表示三个监控函数的状态（i=1,2,3），Zv表示逻辑函数

的状态，∨表示逻辑或关联或者说或（Disjunktion），只有当所有的关联参数为不真时，第一逻辑函数为不真。

在本发明的一种实施方式中，通过这种方式可以有利地仅在或正好在需要响应时才发生响应。例如，当机器人的激光工具关闭或在其工作空间内没有人员停留时，机器人可以沿任意方向行进，而根据本发明，可以将方向监控函数、工具监控函数和人员安全监控函数彼此关联，使得即使机器人的激光工具已经接通，或者可能有人员通过打开的安全围栏门停留在机器人的工作空间内，但是只有当机器人具有禁止的方向时，机器人才会停止运行。与此相反，只要机器人以正确的方向安全行进（方向监控函数为“非伤害”或者既不是“伤害”也不是“错误”），或者激光工具被安全地关闭（工具监控函数为“非伤害”或者既不是“伤害”也不是“错误”），或者没有人能够不安全地停留在机器人的工作空间内（人员安全监控函数为“非伤害”或者既不是“伤害”也不是“错误”），机器人就不能停止运行，即使这些监控有响应或者发生故障，例如方向传感器、工具传感器或安全围栏门传感器发生故障。在一种实施方式中，由于相应的监控函数具有错误状态，因此这样的错误可以通过输出装置光学地和/或声学地发送给使用者和/或控制器。

因此在这种实施方式中，监控函数的反应（Ansprechen）或错误状态并不会必然导致整个机器人组的紧急停车。另外，根据本发明的配置选项可以通过将至少两个监控函数关联成一个逻辑函数来提供较高的灵活性，较简单的可操作性和/或更低的错误率。

前面所描述的逻辑关联可以如上所述的具有特别是一个或多个或关联（ODER-Verknüpfungen），特别是由其组成，因此，逻辑函数的所有监控函数必须具有伤害状态或错误状态，以便激发响应状态。同样，根据本发明的关系还可以通过与关联实现，或者通过使逻辑函数在其所有的逻辑函数具有伤害状态或错误状态时不具有响应状态来实现：

（Z₁=“伤害”∨“错误”）∧（Z₂=“伤害”∨“错误”）。

其中，∧表示逻辑与关联或与（Konjunktion），当所有的关联参数为真时，逻辑函数为真。

在一种实施方式中，通常还可以对至少一个监控函数反演（Invertierung），或者将配置装置设计为，选择性地对至少一个监控函数反演。

例如，安全输入可以利用“低（Low）”信号、“0”等表示安全监控的伤害，另一安全输入可以相反地利用“高（High）”信号、“1”等表示另一安全监控的伤害。在本发明的一种实施方式中，为了能够使这两个安全输入彼此关联，可以如上所述地对这两个监控函数中的一个进行反演，从而使这两个监控函数可以分别通过相同的信号或相同的值表示各自安全监控的伤害。当监控函数本身具有非伤害状态时，反演的监控函数特别可以只具有伤害状态；当监控函数本身具有伤害状态或错误状态时，反演的监控函数具有非伤害状态。在另一种实施方式中，当监控函数本身具有非伤害状态或错误状态时，反演的监控函数具有伤害状态；当监控函数本身具有伤害状态时，反演的监控函数只具有非伤害状态。

与以上所述监控函数相同的是，也可以有目的地对逻辑函数进行反演，以便例如为安全输出可选地配置“高”信号或“低”信号、“1”或“0”作为响应状态等。因此，根据本发明的一种实施方式，附加或替代地除了一个或多个第一逻辑函数之外，还可以将一个或多个第二逻辑函数中的监控函数各个彼此逻辑关联或者说是可关联的，从而当第二逻辑函数的所有监控函数具有伤害状态时，该第二逻辑函数不具有响应状态：

用于第一逻辑函数的这种实施方式也可以相应地适用于第二逻辑函数，从而获得相关的关系。特别是上述逻辑关联同样可以通过或关联实现，或者通过使第二逻辑函数具有响应状态实现，此时其至少一个逻辑函数具有非伤害状态或错误状态。

第二逻辑函数可以在多元监控函数的情况下相应地特别看作是反演的第一逻辑函数。因此在一种实施方式中，也可以将至少一个第一逻辑函数反演设置为第二逻辑函数和/或将至少一个第二逻辑函数反演设置为第一逻辑函数，或者将配置装置设计为，选择性地将至少一个第一逻辑函数反演为第二逻辑函数和/或将至少一个第二逻辑函数反演为第一逻辑函数。一个或多个第二逻辑函数特别还可以具有一个或多个反演的监控函数。一般情况下，上述以及下面所述的用于（第一）逻辑函数的实施方式特别还适用于第二逻辑函数。

在一种实施方式中，特别可以通过选择性地反演各个监控函数和/或逻辑函数来提高安全监控装置或方法的强度。

在一种实施方式中，逻辑函数组特别是可以利用软件技术，优选通过激活屏幕图标来实现配置，使得用户可以生成一个或多个新的逻辑函数和/或选择性地激活或关闭一个或多个特别是预先设定的逻辑函数。在一种扩展方案中，在运行中只对被激活的逻辑函数进行分析或监控。在一种扩展方案中，可以不关闭逻辑函数组中的一个或多个初级逻辑函数，并选择性地关闭逻辑函数组的一个或多个二级逻辑函数，在此，第一逻辑函数和/或第二逻辑函数或反演的逻辑函数可以分别是初级逻辑函数或二级逻辑函数。通过这种方式，特别是可以通过不可关闭的逻辑函数实现必要的监控并因此防止意外的关闭，同时能够选择性地关闭其他特别是非必要的监控，以提高安全监控的灵活性。

在一种实施方式中，一个或多个逻辑函数可以特别是通过软件技术、优选通过激活屏幕图标来实现配置，使得用户可以选择利用多个预设的响应状态构成一响应状态。例如，用户可以有目的地选择STOP0、STOP1、STOP2、报警信号、启动安全姿势、关闭或激活特别是安全输出等作为响应状态或来自文件库（Bibliothek）的响应。附加或替代地用户可以将所选的或预先给定的状态参数化，例如预先给定启动安全姿势时的速度。

如上所述，在目前情况下函数的状态特别是指它们的值。在一种实施方式中，如果逻辑函数具有响应状态，则在机器人组运行期间特别是通过分析和响应装置来激发由逻辑函数或其响应状态预先设定的响应，例如对优选为安全的输出进行相应配置。

在一种实施方式中，逻辑函数组的一个或多个、特别是所有的逻辑函数的一个或多个、特别是所有的监控函数可以尤其是通过软件技术，优选通过激活屏幕图标进行配置，使得用户可以从多个预先给定的监控函数或预先给定的监控函数组或监控函数库中选择各个监控函数，特别是：从紧急停车监控函数中选择，在一种实施方式中，当进行紧急停车时，紧急停车监控函数具有伤害状态；从运行模式监控函数中选择，在一种实施方式中，当选择或执行预先设定或参数化的运行模式，特别是自动运行、测试运行或调试运行时，运行模式监控函数具有伤害状态；从速度监控函数中选择，在一种实施方式中，当机器人组的一个或多个关节和/或机器人固定的基准点超过预先设定或参数化的速度时，速度监控函数具有伤害状态；从空间监控函数中选择，在一种实施方式中，当机器人组侵入预先设定或参数化的保护空间或离开预先设定或参数化的工作空间时，空间监控函数具有伤害状态；从人员安全监控函数中选择，在一种实施方式中，当不存在人员安全时，特别是保护空间入口被打开和/或不能检测到确认时，人员安全监控函数具有伤害状态；从工具监控函数中选择，在一种实施方式中，当机器人组引导或不引导预先设定或参数化的工具时，或者机器人引导的工具具有预先设定或参数化的运行状态，尤其是被激活或停车时，工具监控函数具有伤害状态；从轴校正监控函数中选择，在一种实施方式中，当未对机器人组的一个或多个预先设定或参数化的轴进行校正时，轴校正监控函数具有伤害状态；和/或从优选为安全输入的监控函数中选择。附加或替代地，用户可以对所选择的或预先设定的监控函数进行参数化，例如预先设定速度监控函数的临界速度，机器人最大可以该临界速度行进。

在一种实施方式中，预先设定的监控函数组具有第一虚拟监控函数，其始终具有伤害状态，在一种扩展方案中，逻辑函数组的第一逻辑函数和/或第二逻辑函数的所有监控函数初始或默认地配置有第一虚拟监控函数。附加或替代地，逻辑函数组的第一逻辑函数和/或第二逻辑函数可以初始或默认地配置有第二虚拟监控函数，该第二虚拟监控函数始终具有非伤害状态。相应地在一种实施方式中，预先设定的监控函数组附加或替代地具有第二虚拟监控函数，该第二虚拟监控函数始终具有非伤害状态。

通过这种方式，还可以利用持久、统一的逻辑函数组结构监控没有完整配置的各个监控函数或监控函数关联。

例如，可以这样实现紧急停车监控，其总是实行或独立于其他的监控进行：将紧急停车监控函数与第一虚拟监控函数关联，以便达到或配齐第一逻辑函数的监控函数的数量。由于第一虚拟监控函数总是具有伤害状态，因此，当紧急停车监控函数具有伤害状态或错误状态时，即仅与紧急停车监控函数相关时，逻辑函数处于响应状态。

在一种实施方式中，在机器人组运行期间，通过分析和响应装置不断地、优选为定期地对逻辑函数组（在一种扩展方案中为逻辑函数组的被激活的逻辑函数）进行分析，尤其是与机器人组的状态和/或由机器人组所执行的进程无关。该分析和响应装置根据逻辑函数组的响应状态激发由逻辑函数预先设定的响应，例如STOP0、STOP1、STOP2或关闭（或激活）尤其是安全输出，此时将该输出作为各个逻辑函数的响应状态预先设定。

在一种实施方式中，可以设置或将配置装置设计为，在两个或多个逻辑函数中使用相同的监控函数，在一种扩展方案中，可以设置或将配置装置设计为，例如利用不同的临界速度实现不同的参数化。这特别是可以通过以下方式实现：为相同的监控函数设置多个判断（Instanz），或者可以通过用户进行选择、特别是参数化。

尤其是在这种情况下，多个逻辑函数可以由于相同的监控函数而具有一个响应状态。在本发明的一种实施方式中，特别是针对这种情况可以设置为，根据逻辑函数组的两个或多个逻辑函数的响应状态激发高阶的响应。例如，如果一逻辑函数具有响应状态STOP1，另一逻辑函数具有响应状态STOP0，则可以将STOP0作为高阶响应执行。在一种实施方式中，特别是可以总是关闭或总是激活优选为安全的输出，此时与该输出连接或占据该输出的至少一个逻辑函数具有响应状态。换句话说，可以在一种实施方式中总是获得“0”电平，在另一种实施方式中总是获得“1”电平或“高”电平。

如上所述，对逻辑函数组的配置可以特别是图形化地通过选择、尤其是“点击”相应的屏幕图标来进行，通常借助于图形用户界面或图形用户表面。在一种实施方式中，通过这种方式可以简单、快捷和/或错误保护地对安全监控进行配置，并特别可以根据不同的机器人组和/或机器人工作流程进行调整。配置装置、分析和响应装置和/或输出装置可以完全或部分地设置在机器人组的控制器中，特别是至少部分地设置在具有图形输入/输出表面的手持设备上。同样，也可以将特别是配置装置设置在外部设备中或通过外部设备实现，例如笔记本等等，在此，在一种实施方式中，外部设备在运行期间不能与机器人组的控制器相连接或与其分离。

附图说明

其他的优点和特征由从属权利要求和实施例给出。为此部分示意性地示出了：

图1：对机器人组的安全监控的配置，根据本发明的一种实施方式，该机器人组具有机器人、检测装置组和安全监控装置。

其中，附图标记说明如下：

1机器人

1.1激光工具

2.1紧急停车开关

2.2安全围栏门（传感器）

3控制器

4屏幕掩膜。

具体实施方式

图1示出了一种具有六轴曲臂机器人1的机器人组，其位于由安全围栏隔离出的工作空间中。为了控制机器人，机器人组具有与机器人信号连接的控制器3。

机器人组还具有包括多个检测装置的检测装置组，用以冗余地、优选多样地检测安全参数。将用于检测一维安全参数的检测装置设计为紧急停车开关2.1，其与控制器3信号连接，在图1中以点划线示出。另一用于检测多维安全参数的检测装置由传感器构成，用于检测机器人1的关节或驱动器的姿态和/或速度，该传感器同样与控制器3信号连接。在一种扩展方案中，该检测装置可以特别是通过前向变换对所述姿态或速度进行再加工，以便检测机器人的固定的基准点，尤其是TCP、机器人引导的激光工具等的位置、方向或速度。另一用于检测一维安全参数的检测装置由门传感器构成，用于监控安全围栏门2.2，该门传感器同样与控制器3信号连接并实现操作人员保护监控。另一用于检测一维安全参数的检测装置由工具传感器构成，用于监控机器人引导的激光工具1.1，该工具传感器同样与控制器3信号连接并实现工具监控。

机器人组的安全监控装置在硬件技术上由实现了本发明意义上的分析和响应装置的控制器3和连接相应输入装置（未示出，例如触摸屏、鼠标、键盘等）的屏幕掩膜4实现，在软件技术上通过已安装的相应程序或程序模块实现，特别将控制器3和连接相应输入装置的屏幕掩膜4在编程技术上设计用于执行以下所述根据本发明的方法。

配置装置4用于对逻辑函数组进行配置，在本发明的一个实施例中，逻辑函数组具有多个逻辑函数V1、V2和V3，它们在图1中在不同的行中示出或设置。在一种扩展方案中，用户可以生成其它的逻辑函数（未示出）。

逻辑函数V1、V2和V3可以通过用户点击位于图1左侧列中的相应分格被选择性地激活（图1：“A”）或关闭（图1：“-A”）。在如图1所示的状态中，上边两个已经完成配置的逻辑函数V1和V2被激活，最下面刚刚实现配置的逻辑函数V3仍然关闭。在第二列中示出了逻辑函数的名字，在一种扩展方案中，逻辑函数可以由用户参数化或输入，例如用“紧急停车”代替“V1”等等。

在所有的逻辑函数V1-V3中，每个都使监控函数组的三个监控函数彼此逻辑关联。在一种实施方式中，彼此关联的逻辑函数的数量是固定地预先设定的并表现为三个，在图1中，三个彼此关联的监控函数在各个逻辑函数的相应排列的第三、第四和第五列中示出。应当指出的是，该图解形式的视图只是示例性示出了本发明的一种实施方式。

正如在第三列或者说刚刚配置的逻辑函数V3上所看到的，监控函数初始地或默认地预先配置有虚拟监控函数D，其总是具有伤害状态（Z_D=“伤害”）。

在本实施例中，如图1中通过用于第三列或刚刚配置的逻辑函数V3的虚线输入箭头所示出的那样，逻辑函数V1-V3的监控函数通过激活屏幕标记进行配置，其中，用户可以从多个预先设定的监控函数或预先设定的监控函数组或监控函数库中选择各个监控函数，它们在图1中在屏幕掩膜4的右下边缘上示出。

在如图1所示的状态中，刚刚例如通过“拖拽”或点击逻辑函数中的位置并随后在监控函数组中点击所期望的监控函数，选择速度监控函数作为逻辑函数V3的第一监控函数，当机器人1的TCP超过由用户参数化的速度G1时，该第一监控函数刚好具有伤害状态。为此，执行逻辑函数V3中的速度监控函数G的参数化判断G<G1。

用户随后或者提前以相同的方式从多个预先设定的响应状态或预先设定的响应状态组或响应状态库中选择一响应状态，其在图1中在屏幕掩膜4的右上边缘上示出。在该实施例中，用户选择STOP0。

逻辑函数V3的三个监控函数G<G1、D和D这样彼此逻辑关联：当逻辑函数V3的监控函数G<G1、D和D不具有非伤害状态时，逻辑函数V3具有响应状态STOP0。由于两个默认预设的虚拟监控函数总是具有伤害状态，因此当控制器3在运行中检测到机器人1超过参数化的速度G1或者在速度监控函数中的错误时，这样配置的逻辑函数V3具有响应状态STOP0。此后，控制器3执行STOP0。通过这种方式，用户可以简单、直观和防止错误的方式在安全监控中实现所要求的速度监控，用户现在可以有选择地激活速度监控，其中，用户在第一栏中从“A”到“-A”进行调整。

在该实施例中，以相同的方式通过激活逻辑函数V1实现紧急停车监控，逻辑函数V1使得在紧急停车2.1发生或已经发生时具有伤害状态的紧急停车监控函数N与两个虚拟监控函数D逻辑关联，从而当逻辑函数V1的所有监控函数N、D和D分别具有伤害状态或错误状态时，逻辑函数V1具有响应状态STOP0。当控制器3在运行中检测到紧急停车开关2.1启动或发生故障时，控制器相应地执行STOP0。

这种配置装置的基数特别在逻辑函数V2上使很明显的：在逻辑函数V2中，速度监控函数G的另一参数化判断G<G0、工具监控函数W和人员保护监控函数B彼此逻辑关联，使得当没有逻辑函数V2的监控函数G<G0，W和B具有非伤害状态时，或者这些监控函数分别具有伤害状态或错误状态时，逻辑函数V2具有响应状态STOP1，在此，当机器人1的TCP超过由用户参数化的速度G0（<G1）时，速度监控函数G具有伤害状态；当机器人引导的激光工具1.1被激活时，工具监控函数W具有伤害状态；当门传感器向控制器3报告打开的安全围栏门2.2时，人员保护监控函数B具有伤害状态。

因此，当安全或无错误地检测到机器人1的激光工具1.1关闭时，或者由于安全或无错误地检测到关闭的安全围栏门2.2而获知没有人停留在机器人1的工作空间中时，机器人1可以比G0更快地行进。只有当机器人过快地运动或者其速度并非无错误地受到检测（G<G0“伤害”或“错误”）时，机器人才会停止运行，即使机器人1的激光工具已经接通或者由于错误而不能对此安全检测（W“伤害”或“错误”），以及由于打开的安全围栏门而可能有人员停留在机器人的工作空间之间或者由于错误而不能对此安全检测（B“伤害”或“错误”）。

与此相反，当机器人1足够慢地安全运行时（速度监控函数G<G0“非伤害”）或者激光工具1.1被安全关闭时（工具监控函数W“非伤害”），或者安全地使得没有人能够停留在机器人的工作空间中时（人员保护监控函数B“非伤害”），机器人不能停止运行，即使这些监控中的某一个发生故障，例如速度传感器、工具传感器或安全围栏门传感器损坏。由于相应的监控函数具有错误状态，因此这些故障将通过在输出设备4上的相应的光学通告发送给用户或以信号技术形式发送给控制器3，用户或控制器3例如可以由此停止对激光工具1.1的激活。

如果速度监控确认超过较高的临界速度G1，其必然也确认超过了较低的临界速度G0<G1。因此，两个逻辑函数V2和V3可以各自具有响应状态。控制器3在此情况下执行高阶的响应STOP0。

各个监控函数或监控函数判断N、G<G0、G<G1、W和B可以根据紧急停车开关、激光工具传感器、安全围栏门传感器和检测装置组的关节驱动器的信号输入分别具有伤害状态、不同于伤害状态的非伤害状态和不同于以上两种状态的错误状态。当紧急停车开关2.1启动或已经启动时，紧急停车监控函数N具有伤害状态；当紧急停车开关2.1或其与控制器3的信号连接损坏时，紧急停车监控函数N具有错误状态，例如存在双通道错误并检测到；如果或只要紧急停车监控函数N既不处于伤害状态也不处于错误状态，则其具有非伤害状态。当超过或已经超过临界速度G0或G1时，速度监控函数G具有伤害状态；当关节驱动器位置传感器或关节驱动器速度传感器或其与控制器3的信号连接损坏时，速度监控函数G具有错误状态；如果或只要速度监控函数G既不处于伤害状态也不处于错误状态，则其具有非伤害状态。当激光工具1.1被激活时，工具监控函数W具有伤害状态；当激光工具传感器或其与控制器3的信号连接损坏时，工具监控函数W具有错误状态；如果或只要工具监控函数W既不处于伤害状态也不处于错误状态，则其具有非伤害状态。当安全围栏门2.2的传感器检测到安全围栏门打开或已经打开时，人员保护监控函数B具有伤害状态；当该传感器或其与控制器3的信号连接损坏时，人员保护监控函数B具有错误状态；如果或只要人员保护监控函数B既不处于伤害状态也不处于错误状态，则其具有非伤害状态。如上所述，例如当安全围栏门2.2的传感器主动发送“关闭”信号时，人员保护监控函数B同样可以具有非伤害状态；当该传感器或其与控制器3的信号连接损坏时，人员保护监控函数B具有错误状态；如果或只要人员保护监控函数B既不处于非伤害状态也不处于错误状态，则其具有伤害状态。

控制器3可以根据以上所述的配置执行安全监控，并为此将相应的程序或数据从配置装置4传送到控制器3上，如图1中示出的点划线信号连接。同样，控制器3也可以反过来例如由于特别是激活的监控函数具有错误状态而向屏幕4发送错误通告。控制器3在运行中不断对以上所述的监控函数和逻辑函数进行分析。

在上述实施例中根据具有第一虚拟监控函数D的第一逻辑函数V1-V3对本发明做了示例性说明，它们激发了STOP0或STOP1。当然也可以附加或替代地设置其他的响应或响应状态、尤其是STOP2或相应地配置安全输出、尤其是关闭或停止（未示出）。附加或替代地除了第一逻辑函数V1-V3之外，还可以设置第二或反演的逻辑函数（未示出）。附加或替代地可以对一个或多个监控函数进行反演，其中再次利用N、G、W、B和D只做示例性描述，并作为反演监控函数进行关联。

Claims (15)

1.一种用于具有至少一个机器人（1）的机器人组的安全监控装置，其中，该安全监控装置具有配置装置（4），用于对逻辑函数组进行配置，所述逻辑函数组具有至少一个第一逻辑函数（V1，V2，V3），其中，将监控函数组的多个、特别是固定的预先设定数量的监控函数（N，G，W，B，D）分别相互逻辑关联，其中这些监控函数根据所述机器人组的至少一个信号输入可以分别具有伤害状态、非伤害状态和错误状态，使得所述第一逻辑函数在该逻辑函数的监控函数都不具有非伤害状态时具有响应状态（STOP0，STOP1）；和/或至少一个第二逻辑函数，其中，所述监控函数组的多个、特别是固定的预先设定数量的监控函数分别相互逻辑关联，使得所述第二逻辑函数在该逻辑函数的所有监控函数都具有伤害状态时具有响应状态。

2.如权利要求1所述的安全监控装置，其特征在于，所述配置装置用于从多个预先设定的响应状态（STOP0，STOP1）中参数化和/或选择所述逻辑函数组的至少一个逻辑函数的响应状态；用于从多个预先设定的监控函数中参数化（G0，G1）和/或选出所述逻辑函数组的至少一个逻辑函数（V2，V3）的至少一个监控函数（G）；和/或有选择地激活（A，-A）所述逻辑函数组的至少一个逻辑函数。

3.如权利要求1或2所述的安全监控装置，其特征在于，具有分析和响应装置（3），用于在所述机器人组运行期间不断地对所述逻辑函数组进行分析，并根据所述逻辑函数组的响应状态来激发响应。

4.如前面任一项权利要求所述的安全监控装置，其特征在于，将所述分析和响应装置设计为，根据所述逻辑函数组的至少两个逻辑函数的响应状态（STOP0，STOP1）来激发高阶的响应（STOP0）。

5.如前面任一项权利要求所述的安全监控装置，其特征在于，具有输出装置（4），用于在监控函数具有所述错误状态的情况下输出表示该错误状态的信号。

6.如前面任一项权利要求所述的安全监控装置，其特征在于，所述监控函数组具有紧急停车监控函数（N），运行模式监控函数，速度监控函数（G），空间监控函数，人员保护监控函数（B），工具监控函数（W），轴校正监控函数，输入、特别是安全输入监控函数和/或虚拟监控函数（D）。

7.如前面任一项权利要求所述的安全监控装置，其特征在于，该安全监控装置用于执行如权利要求8至13中任一项所述的方法。

8.一种利用如前面任一项权利要求所述的安全监控装置对具有至少一个机器人的机器人组进行安全监控的方法，具有步骤：对逻辑函数组进行配置（G0，G1，N，W，B，STOP0，STOP1，A，-A）。

9.如权利要求8所述的方法，具有步骤：

从多个预先设定的响应状态中参数化和/或选择所述逻辑函数组的至少一个逻辑函数的响应状态（STOP0，STOP1）；

从多个预先设定的监控函数中参数化（G0，G1）和/或选出所述逻辑函数组的至少一个逻辑函数的至少一个监控函数（G），和/或

有选择地激活（A，-A）所述逻辑函数组的至少一个逻辑函数。

10.如前面任一项权利要求所述的方法，具有以下步骤：

在所述机器人组运行期间不断地对所述逻辑函数组进行分析，并根据所述逻辑函数组的响应状态来激发响应。

11.如前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，根据所述逻辑函数组的至少两个逻辑函数的响应状态（STOP0，STOP1）激发高阶的响应（STOP0）。

12.如前面任一项权利要求所述的方法，具有以下步骤：在监控函数具有所述错误状态时输出表示该错误状态的信号。

13.如前面任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述监控函数组具有紧急停车监控函数（N），运行模式监控函数，速度监控函数（G），空间监控函数，人员保护监控函数（B），工具监控函数（W），轴校正监控函数，安全输入监控函数和/或虚拟监控函数（D）。

14.一种具有程序代码的计算机程序产品，所述程序代码存储在计算机可读取的介质上，用于执行如前面权利要求8至13中任一项所述的方法。

15.一种机器人组，具有：至少一个机器人（1）；用于检测安全参数的、包括至少两个检测装置（2.1，2.2）的检测装置组；和如权利要求1至7中任一项所述的安全监控装置组，其监控函数可以根据所述检测装置组的至少一个信号输入分别具有伤害状态，非伤害状态和错误状态。